第十三章表面物理化学 【复习题】 【1】比表面有哪几种表示方法？表面张力与Gibbs自由能有哪些异同点？ 【解析】比表面积可以用单位质量的表面积表示，其单位通常为m·g,还可以用单位体 积的表面积来表示，单位为m；表面张力和表面自由能物理意义不同，单位不同，但具 有相同的数值。 【2】为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称 圆口)，这些现象的本质是什么？用同一支滴管滴出相同体积的苯、水和NaC1溶液，所得 滴数是否相同？ 【解析】这些现象的本质是：由于表面张力的存在，液体尽可能缩小其表面积，所以气泡、 小液滴、肥皂泡等都呈圆形，这样使之表面能降低以达到稳定状态。 用同一支滴管滴出相同体积的苯、水和NC溶液，所得滴数不相同，因为它们各自的 表面张力不同。 【3】用学到的关于界面现象的知识解释下列几种做法的基本原理：①人工降雨：②有机蒸 馏中加沸石：③多孔固体吸附蒸汽时的毛细凝聚：④过饱和溶液、过饱和蒸汽、过冷液体的 过饱和现象：⑤重量分析中的“陈化”过程：⑥喷洒农药时为何常常要在药液中加少量表面 活性剂。 【解析】这些都可以用Kvin公式解释，因小液滴的蒸气压比大液滴大，所以凹液面上的 蒸气压比平面小（因其曲率半径为负值），小颗粒的溶解度比大颗粒大等。 【4】如图13.51所示，在三同活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡： 然后关闭左端，在右端吹一个泡，最后让左右两端相通。试问 当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲 出变化的原因及平衡时两端的曲率半径的比值。 【解析】两气泡连通后，由于液面附加压力的作用，大气泡会 变的更大，小气泡会变的更小，直到小气泡收缩至毛细管口，其液面的曲率半径与大气泡相 等为止。 【5】因系统的Gbbis自由能越低，系统越稳定，所以物体总有降低本身表面Gibbs自由能 的趋势。请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的表面Gbbs自由能的。1 第十三章 表面物理化学 【复习题】 【1】比表面有哪几种表示方法？表面张力与 Gibbs 自由能有哪些异同点？ 【解析】比表面积可以用单位质量的表面积表示，其单位通常为 2 1 m g − ，还可以用单位体 积的表面积来表示，单位为 1 m − ；表面张力和表面自由能物理意义不同 ，单位不同，但具 有相同的数值。 【2】为什么气泡、小液滴、肥皂泡等都呈圆形？玻璃管口加热后会变得光滑并缩小（俗称 圆口），这些现象的本质是什么？用同一支滴管滴出相同体积的苯、水和 NaCl 溶液，所得 滴数是否相同？ 【解析】这些现象的本质是：由于表面张力的存在，液体尽可能缩小其表面积，所以气泡、 小液滴、肥皂泡等都呈圆形，这样使之表面能降低以达到稳定状态。 用同一支滴管滴出相同体积的苯、水和 NaCl 溶液，所得滴数不相同，因为它们各自的 表面张力不同。 【3】用学到的关于界面现象的知识解释下列几种做法的基本原理：①人工降雨；②有机蒸 馏中加沸石；③多孔固体吸附蒸汽时的毛细凝聚；④过饱和溶液、过饱和蒸汽、过冷液体的 过饱和现象；⑤重量分析中的“陈化”过程；⑥喷洒农药时为何常常要在药液中加少量表面 活性剂。 【解析】这些都可以用 Kelvin 公式解释，因小液滴的蒸气压比大液滴大，所以凹液面上的 蒸气压比平面小（因其曲率半径为负值），小颗粒的溶解度比大颗粒大等。 【4】如图 13.51 所示，在三同活塞的两端涂上肥皂液，关断右端通路，在左端吹一个大泡； 然后关闭左端，在右端吹一个泡，最后让左右两端相通。试问 当将两管接通后，两泡的大小有何变化？到何时达到平衡？讲 出变化的原因及平衡时两端的曲率半径的比值。 【解析】两气泡连通后，由于液面附加压力的作用，大气泡会 变的更大，小气泡会变的更小，直到小气泡收缩至毛细管口，其液面的曲率半径与大气泡相 等为止。 【5】因系统的 Gbbis 自由能越低，系统越稳定，所以物体总有降低本身表面 Gibbs 自由能 的趋势。请说说纯液体、溶液、固体是如何降低自己的表面 Gibbs 自由能的